不饱和聚酯树脂工业回顾与展望

  1．不饱和聚酯树脂工业发展回顾
    上个世纪40年代，不饱和聚脂树脂在美国开发成功并投入工业化生产，同时随着二次大战对玻璃钢的需求，廉价的不饱和聚酯树脂已成为制作玻璃钢的主要树脂。50年代末期，我国开始研究在军事上使用玻璃钢复合材料，并由上海新华树脂厂开始试生产不饱和聚酯树脂，但品种、产量、技术、装备上都存在很多不足。我国真正意义上的不饱和聚酯树脂工业化生产应在1966年，建材部在常州建材二五三厂引进英国Scott Bader公司年产500吨的生产线，同时引进了64个配方和完整的生产工艺。该项目的引进奠定了我国不饱和聚酯树脂的基础，为上世纪70年代末期开始的我国玻璃钢工为业的蓬勃发展创造了功不可设的物质条件。常州建材二五三厂在引进技术和装备的基础上经过两次扩台，分别达到年产5000吨和15000吨的生产能力，其中年产10000吨的不饱和聚酯树脂项目还获得科技进步二等奖。与此同时，天津合成材料厂也引进日本技术投入不饱和聚酯树脂生产，形成了“南有常州北有天津”的格局。在此之后，特别是80年代中期以来，一批生产厂家也逐渐形成。值得一提的是，Scott Bader公司的牌号为 Crystic 189、191、196等等，其中Crystic为Scott Bader公司的树脂商标，因此引进的品种授权命名为TM189、191、196等等，其中TM为建材二五三厂商标“天马”的拼音缩写。这后，Scott Bader公司的树脂生产技术逐渐扩散至，这种命名方式为大多数厂家采用并沿用至今。
    早用于玻璃钢复合材料的是环氧树脂、酚醛树脂等，但不饱和聚酯树脂问世以来，由于其价格低，且成型工艺简便，很快便成为用于玻璃钢的大品种――90%以为采用不饱和聚酯树脂，而且在可以预见的未来一段时间里，这种情况仍将持续。
    值得注意的是，由于我国经济和分工的特点，用于非增强（非玻璃钢）领域的不饱和聚酯树脂占总量的约一半，如工艺品、钮扣、涂料等等。
虽然如前所述，我国自1966年就引进英国技术和装备，但在改革开放之前，发展缓慢，截止到1978年的产量只有5000吨左右。改革开放以后特别是近十年来，我国的不饱和聚酯树脂工业显现出前所未有的发展活力，无论是产量、质量、品种还是工艺、技术、装备都发生了巨大变化，并已成为我国化学工业和新材料工业中一个重要组成部分。
   2．我国不饱和聚酯树脂工业现状和特点
    改革开放以来，特别是近十年来，我国不饱和聚酯树脂增长连续远远超过国民经济GDP的增长，产量、品种不断增加，应用领域也不断扩大，形成了鲜明特点。
   2．1产量
    随着我国国民经济的高速稳步增长，我国不饱和聚酯树脂的产量和消费量均持续增长。近三年来都保持着10%以上的增幅，特别是2003年，据不完全统计，产量增长25%，达到72万吨，消费量增长22%，达到95万吨，差额部分来自进口（含台湾地区进口）。2004年尽管有原材料价格上涨影响，产量仍将增长18%-20%，消费量增长13%-15%。产量和消费量居第二位，仅次于美国，并大有后来居上的趋势。
   2．2产品结构
    从上世纪90年代以来，随着工艺品和钮扣行业的迅速发展，用于此类非增强产品的不饱和聚酯树脂大增，达到50%以来（一度达55%），增强用与非增强用各点半壁江山，开成了鲜明的特色。但去年底以来随着化工原材料价格上涨，树脂价格亦节节攀升，工艺品和钮扣行业受到严重影响，比例有所下降。
    令人鼓舞的是随着社会经济的发展，用于增强玻璃钢的树脂结构也发生了很大变化，机械成型的比例大幅上升，以缠绕、拉挤和模压为代表的机械成型工艺快速发展，相应的树脂也得到开发、应用并大幅增长。其中缠绕是这些年一我国玻璃钢工业中发展快的领域，已成为缠绕管道产量大的。

     表1是1996年和今年（2004，预计）的不饱和聚酯树脂的应用领域。从表中可以看到，短短的8年中，消费量增长了350%，品种也增加很多，如人造石板材、涂层、缠绕、模压及波形瓦生产线等用树脂，增长得更多。
   2．3技术特征
    我国不饱和聚酯树脂的快速增长得益于市场的和应用的扩大，更得益于生产和应用技术水平的提高。到目前为止，已形成了老引进技术、新引进技术和自主开发技术共存的局面。老引进技术以英国Scott Bader、英国林肯、日本三井东压、美国Reichhold、美国Silmar技术为代表；新引进技术以日本大日本油墨公司（DIC）、荷兰DSM以及台湾长兴为代表；自主开发技术以满足市场需求开发的一些实用技术，如DCPD型、反应及添加型阴燃树脂等。
    生产设备的发展也很快，主要有两个特点，一是大型化。到90年代初期，大的反应釜为6000L，随着金陵BASF（金陵DSM前身）的10000L以上的反应釜的投入使用，大型反应釜的应用越来越普遍；二是先进化。以DSM和华日为代表的外资企业的反应釜采用了先进的加压、醇/酸回收、精确控制等技术，而且也逐渐为国内其他厂家采用。设备水平的提高也为不饱和聚酯树脂技术水平的提高提供了物质保证。
    体现我国不饱和聚酯树脂水平提高的另一个特点是树脂品牌化。一些大的、技术水平比较高的生产厂家着力打造品牌，从生产、技术、销售乃至服务全方位提升。更令人可吉的是，此举还促进了其他厂家，大多数较大的厂家都通过了ISO9000认证。
    树脂技术第四个特征是产品品种细分，个性化突出。围绕各个应用领域已有针对性的品种相对应，基本满足使用要求。
    近十年的发展，特别是国外先进技术的引进，促使国内树脂向国际标准靠拢。2004年3月，纤维增强塑料标准委员会通过了新的“玻璃纤维增强塑料用液体不饱和聚酯树脂”标准，标志着我国不饱和聚酯树脂采用国际标准。
   2．4生产厂家
    生产厂家众多是我国不饱和聚酯树脂行业的一个明显特点。仅仅将不饱和聚酯树脂生产出来较简单，装备也不复杂。由于需求旺盛，低要求树脂的生产门槛很低，使得不同行业、不同体制的企业大量涌入。据不完全统计，我国大陆不饱和聚酯树脂生产厂家至少200余家，良莠不齐。近年业，由于产品档次要求逐步提高，竞争更加激烈，对厂家的资金、技术、人才、管理都有了更高的要求，因此出现了逐渐向大公司、技术性公司集中的趋势，这一趋势将有助于不饱和聚酯树脂的提级升档。
   2．5高品质树脂得到市场接受
    近年来树脂中的所谓高品质品种如间苯-新戊二醇型树脂、乙烯基酯树脂及全新意义的彩色胶衣树脂得到全面应用，并呈高速增长趋势。
   3．存在的主要问题和建议
    从目前情况来看，我国不饱和聚酯树脂发展十分迅速，一片红火之势。论产量、消费量、厂家数量、生产规模，在上是屈一指。但由于受基础原料、基础研究、应用研究以及市场因素等各方面的制约，还存在着不少问题，值得我们重视。
   3．1价格导向过重
    由于生产厂家多，没有特色的同质化竞争激烈，导致比拼价格，而下游的玻璃钢制品或工艺品也在搞价格战，用户选择产品时也以价格为选。这从表面上来看是有利于用户，但长时间的低价甚至亏损，必然带来偷工减料、以次充好，终受害的还是用户，还是整个不饱和聚酯树脂、玻璃钢行业。典型的例子就是玻璃钢夹砂缠绕管道。管道价格越报越低，使和不少厂家不得不选用普通树脂，利润率极低，抗风险能力也很低，化工原料价格一有风吹草动就面临亏损。
   3．2产品质量两极分化
    和十年前相比，随着外资企业的进入，高品质的不饱和聚酯树脂占有了一定份额，但低品质的品种和牌号仍大行其道，有着不小的市场。正如陈博所说，技术已不再是树脂前进的拦路虎，关键是要建立市场规范、讲求诚信，走出低质低价的怪圈。
   3．3重产量轻基础研究
    或者鉴于资源不足，或者是认识不够，对市场大家都很重视，但大多数厂家对树脂的基础研究都不够重视。虽然这项工作与一个客户的走或留、一城一池之得失没有即期的联系，但这就是我们与国外先进水平的差距。大家认为不饱和聚酯树脂很简单，酸和醇加热出水即可，反正化性可以调节，很少有厂家来认真对其表征，如用红外分析其结构、基团，用GPC来分析其分子量、分子量分布，检测其羟值、微量水分，并研究所有这些对树脂合成过程、树脂物化性能以及质量的稳定、提高等等。这些基础研究工作做得不够，如何支掌起日益发展的不饱和聚酯树脂工业？
   3．4受基础化工原材料影响太大
    我国化工行业脱胎于计划经济，基础化工原料的生产总是和它的下游衍生产品相匹配的，换句话说，化工原料尤其是有机化工原料，虽然产量很大（不饱和聚酯树脂与之相比是个非常小的行业），但真正游离的商品原料实际并不多，要大量依靠进口，如苯乙烯、丙二醇等等。因此原材料价格、供应对其生产、行情影响很大，有时甚至一、两艘船的量都会有较大影响，更不用说今年以来的化工原料的暴涨带来的影响了。
   3．5不少品种不依赖进口
    近几年来每年要进口十几万吨树脂，除了少量是用户指定外，主要是性能、应用或价格上还与海外产品有一定差距，如用于造船以及轨道交通用树脂。特别是乙烯基酸树脂，国内较高应用要求的领域基本上都有Shell、DOW的产品。
一方面市场需求很大，并继续快速增长，在产量和消费量大有赶超美国之势，另一方面却存在少少问题，有些甚至是关键问题，这就是我国不饱和聚酯树脂工业现状！因此笔者建议，我们不饱和聚酯树脂业内人士要珍惜现在大好的市场形势，共同努力，来提高不饱和聚酯树脂的实际水平。
   *研究单位、生产厂家尤其是大的厂家要加大基础投入，努力缩小与国外先进水平的差距；
   *由行业协会（或专业委员会）牵头，各生产厂家共同参与，建立正常的市场规范，坚决摒弃低质量、低价位的恶性竞争怪圈。现在是市场经济，政府不可能干预过多，协会作为行业民间组织，如果能以创新的模式起到原国管理填补，应当会取得好的效果；
   *促进生产企业整合、重组，向大集团、大公司集中，以提高抗风险能力。同时可以较好地协调原材料和树脂的价格矛盾；
   *结合特点，继续研究低成本树脂（不是低质量）。DCPD型树脂实际上是一类比较好的品种，开发得也比较成功。要在此基础上进一步减少环境污染，做好产品细分，DCPD型树脂将会有更大的应用。
   *瞄准近年我国将大力发展的新领域，扩大树脂应用，促进提级升档。如现在大力发展的汽车工业和城市轨道交通工业、风力发电等，为玻璃钢/复合材料、树脂的应用提供了很好的机遇。
   4．今后几年我国不饱和聚酯树脂发展趋势
    根据我国国民经济增长形势和玻璃钢/复合材料的强势增长，有专家预测，预计今年我国不饱和聚酯树脂产量及消费量将相当于美国1985（94万吨，为可查记录的高水平）。2005年将达100万吨，2006-2008年将达110万吨，这是一个很令人鼓舞的数据。
   从品种和应用来说，以下几方面值得关注。
   4．1高品质树脂需求继续增长。间苯型（间苯-新戊二醇型）树脂比例将进一步提高；乙烯 基酯树脂除了在防腐领域大显身手外，在高机械性能方面将会得么更多的应用，用量将超过用于防腐，发船舶（特别是游舴）、车辆等；彩色胶与与传统胶及相比，不仅仅是一项几项性能指标的提高，而是表面在质量稳定、工艺性能好及对生产产品的质量保证等各方面，可以说具有更新换代的特点，其用量将会有较大增长。但这决不是简单的普通胶水预加色浆，而是对体系的分散性、流变性、配色性的综合体现。
   4．2机械成型用树脂进一步增长。除缠绕外，还有SMC等。随着我国汽车工业的快速发展，SMC将会迎来辉煌一段光景，高品质的SMC用树脂将是重点。
   4．3环境友好型树脂将越来越受重视。随着ISO14000和清洁生产的推行，低苯乙烯挥发（LSE）的树脂会成为人匀选择的重点。
   4．4功能性树脂。新型的功能性树脂如阻燃、防腐类将会有更大的应用。例如随着我国大力发展轨道交通，阻燃玻璃钢/复合材料必不可少，这就要求高氧指数、低烟密度、较高的机械强度，而这就不同于传统的添加剂和反应型阻燃树脂，需要赋予其新的性能。再比如，以其它功能单体性性，来提高其韧性、耐候性甚至空气干燥性等，扩大应用领域。
   5．结束语
    以上简要介绍了我国不饱和聚酯树脂工业的历史和现状，从中可以看到尽管我们发展很快，并成为产量和消费量的大国，但我们与国际先进水平还有差距，特别是在技术和产品品质上，还有很长的路要走。相信在我国不饱和聚酯树脂业界人士的共同努力下，我们一定会迅速缩小这种差距，从而使不饱不聚酯树脂工业对促进我国的玻璃钢/复合材料工业发展，对促进国民经济的发展作出应用的贡献。